(57)【要約】【課題】燃料噴射ポンプ側のバラツキが、エンジン出力特性にバラツキを発生させるものであり、従来は、定格点におけるエンジン出力特性のバラツキが補正できるに過ぎないものであった。そこで、本発明は、定格点以外においてもラック位置を調整できることとする技術を提案する。【解決手段】燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラであって、ガバナ特性につき、ラック位置を調整できる回転数が複数設定されるとともに、前記ラック位置を調整できる回転数以外の回転数に対応するラック位置は、前記ラック位置を調整できる回転数におけるラック位置の調整量をもとに自動算出されることとするものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラであって、
ガバナ特性につき、ラック位置を調整できる回転数が複数設定されるとともに、
前記ラック位置を調整できる回転数以外の回転数に対応するラック位置は、
前記ラック位置を調整できる回転数におけるラック位置の調整量をもとに自動算出されることとする、
燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラ。
【請求項２】
前記コントローラは、既設の燃料噴射ポンプを別の燃料噴射ポンプに交換する際に、当該別の燃料噴射ポンプのガバナ特性のデータが記憶可能に構成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラ。
【請求項３】
前記コントローラは、既設のコントローラを別のコントローラに交換する際に、既設のコントローラに記憶されたガバナ特性のデータを、別のコントローラに記憶可能に構成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラ。
【請求項４】
前記コントローラのラック位置の調整範囲には、制限を設けることとする、
ことを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラ。
【請求項５】
前記コントローラには、複数の異なるガバナ特性のデータが記憶可能に構成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射ポンプに備えられる電子制御ガバナにおいては、その燃料噴射ポンプの仕様に応じて最適なガバナ特性が設定され、該ガバナ特性は制御マップとしてあらかじめコントローラに記憶されるものである（例えば、特許文献１参照。）。
このガバナ特性は、図９に示すごとく、エンジン回転数とラック位置（噴射量に相当）の関係であり、従来は、定格点Ｔ１（エンジンの定格回転数に相当）におけるラック位置を決定することで、他の回転数のラック位置、つまり、始動時増量点Ｔ２や、管理トルク点Ｔ３、中間トルク点Ｔ４を一義的に設定することとしていた。このため、定格点Ｔ１以外の点におけるラック位置は個別に調整することができず、定格点Ｔ１を調整した場合には、特性線Ｋ０は、特性線Ｋ１、Ｋ２といったように平行移動されるものとなっている。
ここで、ラック位置とは、燃料噴射ポンプのコントロールラックの位置であり、電子制御ガバナにより位置変更されて噴射量が調整されるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７０３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、同一仕様の燃料噴射ポンプにつき、同一のガバナ特性を設定した場合においても、各燃料噴射ポンプにはバラツキ（機械的なものによる個体差）があるため、エンジンに搭載された後において、エンジン出力特性にバラツキが生じることがある。
このような場合、エンジン出力特性のバラツキを無くす手立てとして、従来は、出力調整器を用い、該出力調整器により定格点Ｔ１の出力の調整を行うものとしていたが、始動時増量点Ｔ２、管理トルク点Ｔ３、中間トルク点Ｔ４といった定格点Ｔ１以外の点におけるラック位置は個別に調整することができず、始動時における黒煙発生量等にバラツキが生じるものであった。
このように、燃料噴射ポンプ側のバラツキが、エンジン出力特性にバラツキを発生させるものであり、従来は、定格点Ｔ１におけるエンジン出力特性のバラツキが補正できるに過ぎないものであったのである。
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑み、燃料噴射ポンプ特性、エンジン出力特性のバラツキを補正すべく、定格点Ｔ１以外においてもラック位置を調整できることとする技術を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１に記載のごとく、燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラであって、ガバナ特性につき、ラック位置を調整できる回転数が複数設定されるとともに、前記ラック位置を調整できる回転数以外の回転数に対応するラック位置は、前記ラック位置を調整できる回転数におけるラック位置の調整量をもとに自動算出されることとする。
【０００７】
また、請求項２に記載のごとく、前記コントローラは、既設の燃料噴射ポンプを別の燃料噴射ポンプに交換する際に、当該別の燃料噴射ポンプのガバナ特性のデータが記憶可能に構成されることとする。
【０００８】
また、請求項３に記載のごとく、前記コントローラは、既設のコントローラを別のコントローラに交換する際に、既設のコントローラに記憶されたガバナ特性のデータを、別のコントローラに記憶可能に構成されることとする。
【０００９】
また、請求項４に記載のごとく、前記コントローラのラック位置の調整範囲には、制限を設けることとする。
【００１０】
また、請求項５に記載のごとく、前記コントローラには、複数の異なるガバナ特性のデータが記憶可能に構成されることとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
即ち、請求項１に記載の発明では、任意に選択された特定の回転数におけるラック位置（調整点）が個別に調整でき、これにより、燃料噴射ポンプのバラツキによるガバナ特性のバラツキを補正することができ、また、燃料噴射ポンプをエンジンに搭載した後においては、ガバナ特性を調整することで、エンジン出力特性のバラツキを補正することができる。
また、任意に選択された特定の回転数におけるラック位置（調整点）を調整した場合においても、他の回転数は自動調整されるため、ガバナ特性が全回転数の範囲において調整される。これにより、調整後においても、ガバナ特性は、なめらかなカーブ（噴射量カーブ）を得ることができ、エンジンの出力特性や、始動時黒煙のバラツキを低減することができる。
【００１３】
即ち、請求項２に記載の発明では、燃料噴射ポンプを交換した際にも、交換前後において、燃料の噴射量を同一に維持することができ、同一のエンジン出力特性を得ることができる。そして、これにより、燃料噴射ポンプを交換した際のエンジン出力特性（噴射量カーブ）を保証することができる。
【００１４】
即ち、請求項３に記載の発明では、コントローラを交換した際にも、交換前後において、燃料の噴射量を同一に維持することができ、同一のエンジン出力特性を得ることができる。そして、これにより、コントローラを交換した際のエンジン出力特性（噴射量カーブ）を保証することができる。
【００１５】
即ち、請求項４に記載の発明では、たとえば、調整誤りや、調整量のデータの破損があった場合においても、想定外の過大な調整が行われることがなく、エンジン性能の低下や、エンジンの損失といった重大な不具合の発生を防止することができる。
【００１６】
即ち、請求項５に記載の発明では、ポンプ工場、エンジン工場、作業機工場、さらには市場など、それぞれのフィールドにおける調整時において、どのような調整が施されたかを確認することが可能となり、エンジンの診断や、来歴を明確にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１はポンプ・エンジン工場においてガバナ特性の調整が行われることについて説明する図、図２はコントローラの構成について示すブロック図、図３は各調整点においてラック位置を変更可能とすることについて示す図、図４は各調整点におけるラック位置の補正量について示す図、図５は燃料噴射ポンプの交換の際にデータをコントローラへ記憶させることについて示す図、図６はコントローラを交換する際のガバナ特性に関するデータの送受信について示す図、図７の（ａ）はラック位置の調整範囲に制限を設けることについて示す図、図７のｂは補正量がエンジンの不具合を発生させない許容範囲内に収められることについて示す図、図８の（ａ）はポンプ工場における補正量のマップについて示す図、図８の（ｂ）はエンジン工場における補正量のマップについて示す図、図９は従来の定格点のラック位置変更によるガバナ特性の変更について示す図である。
【００１８】
図１に示すごとく、本発明においては、燃料噴射ポンプに備える電子制御ガバナのコントローラ１０であって、ガバナ特性につき、ラック位置を調整できる回転数が複数設定されるとともに、前記ラック位置を調整できる回転数以外の回転数に対応するラック位置は、前記ラック位置を調整できる回転数におけるラック位置の調整量をもとに自動算出されることとするものである。
【００１９】
燃料噴射ポンプの製造から、エンジンの製造にいたる過程は、以下のようになっている。
まず、ポンプ工場においてテスター３、コンピュータ４Ａ等を用いた燃料噴射ポンプ１についてのテストが行われ、ガバナ特性の設定が行われる。
そして、ポンプ工場より搬出された燃料噴射ポンプは、エンジン工場においてエンジン２に搭載され、エンジン出力特性のテストが行われる。
ここで、燃料噴射ポンプ１について同一のガバナ特性が設定された場合であっても、実際にはガバナ特性にバラツキが生じるものであり、また、エンジン２においてもその特性にバラツキが生じるものであるから、エンジン出力特性のテストには、バラツキが生じるものである。
そこで、上記コントローラ１０を用い、まず、ポンプ工場において、ポンプのガバナ特性のバラツキをなくすべく、ポンプ単体につきガバナ特性の調整を行い、さらに、エンジン工場において、エンジン特性のバラツキをなくすべく、エンジンに搭載された状態において、テスター３Ａ、コンピュータ４Ａ等によりガバナ特性の調整を行うこととするものである。
【００２０】
尚、上記コントローラ１０は、ガバナ特性を制御マップとして記憶・書換可能に構成されるものであり、他のコンピュータ４等との接続により、制御マップを含む各種データの送受信を可能としている。また、図１においては、ポンプ工場と、エンジン工場において、同一のコントローラ１０を用いた例について示すものであるが、データの受け渡しにより、ポンプ工場とエンジン工場において、別のコントローラが用いられるものとしてもよい。また、このデータの受け渡しについては、ネットワーク５を介して行われる構成としてもよい。また、このコントローラは、最終的にはエンジンコントローラとして、各エンジンにつき一台づつ設けられるものとなる。
また、該コントローラ１０の具体的な構成については、特に限定されるものではないが、図２に示すごとく、少なくとも、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、インターフェース１４、電源接続部１５を備えるものとする。
【００２１】
また、図３に示すごとく、ガバナ特性の調整は、まず、ラック位置を調整できる回転数、即ち、調整点（Ｔ１・Ｔ２・・）を設定することにより行われる。この調整点とは、任意に選択可能とされるものであり、図の例においては、エンジンの定格回転数における定格点Ｔ１、始動時の回転数における始動時増量点Ｔ２、低速時の回転数における管理トルク点Ｔ３、中速時の回転数における中間トルク点Ｔ４、がそれぞれ選択されている。尚、この例では、始動時において燃料の増量が行われるものとしており、始動時の特性線Ｌ１と、通常時のトルクカーブを示す特性線Ｌ２の二つが存在することとしている。
そして、このように選択された回転数につき、それぞれ、個別にラック位置の調整を行うものであり、このラック位置の調整により、各回転数につき燃料の噴射量を調整するものである。
尚、以上の回転数の選択や、ラック位置の調整は、コントローラ１０に接続されるコンピュータ等の操作器機によって行われることとするほか、コントローラ１０自体に操作器機を設ける構成によることとしてもよい。
【００２２】
以上のようにして、定格点Ｔ１、始動時増量点Ｔ２、管理トルク点Ｔ３、中間トルク点Ｔ４におけるラック位置が個別に調整でき、これにより、燃料噴射ポンプのバラツキによるガバナ特性のバラツキを補正することができ、また、燃料噴射ポンプをエンジンに搭載した後においては、ガバナ特性を調整することで、エンジン出力特性のバラツキを補正することができる。
【００２３】
また、以上の定格点Ｔ１、始動時増量点Ｔ２、管理トルク点Ｔ３、中間トルク点Ｔ４は、調整点として選択されるものであるが、これ以外の回転数に対応するラック位置の調整は、図４に示すごとく、各調整点ラック位置の調整量をもとに自動算出されることとしている。
まず、始動時の特性線Ｌ１については、始動時増量点Ｔ２における調整量を一律に、他の回転数に影響させることとしている。つまり、Ｔ２１・Ｔ２２・Ｔ２３の調整量は、始動時増量点Ｔ２の調整量と同一とするものである。
次に、トルクカーブを示す特性線Ｌ２については、管理トルク点Ｔ３よりも低回転数において、管理トルク点Ｔ３と同一の調整量の調整が行われるものとしている。また、管理トルク点Ｔ３と中間トルク点Ｔ４の間においては、両点Ｔ３・Ｔ４を結ぶ直線において示される調整量が適用される。中間トルク点Ｔ４と定格点Ｔ１においても同様である。また、定格点Ｔ１よりも高い回転数においては、定格点Ｔ１と同一の調整量の調整が行われるものとしている。
以上のようにすることで、任意に選択された特定の回転数におけるラック位置（調整点）を調整した場合においても、他の回転数は自動調整されるため、ガバナ特性が全回転数の範囲において調整されることになる。これにより、調整後においても、ガバナ特性は、なめらかなカーブ（噴射量カーブ）を得ることができ、エンジンの出力特性や、始動時黒煙のバラツキを低減することができる。
【００２４】
以上のようにして補正されたガバナ特性は、コントローラ１０に記憶されるものである。この記憶させるデータの形態については、ガバナ特性そのもののほか、前記調整量Ｆ（図４）であってもよく、特に限定されるものではない。
【００２５】
さらに、本発明にかかるコントローラ１０は、以下のように構成されている。
まず、図５に示すごとく、前記コントローラ１０は、既設の燃料噴射ポンプを別の燃料噴射ポンプに交換する際に、当該別の燃料噴射ポンプのガバナ特性のデータが記憶可能に構成されることとしている。この図５の例では、メモリ２１に記憶されたガバナ特性のデータを、接続機２２を介してコントローラ１０に記憶させる構成を示している。
上述したように、燃料噴射ポンプにはバラツキ（機械的なものによる個体差）が発生するものである。このことから、別の新たな燃料噴射ポンプを取り付ける際には、当該バラツキをソフト的に補正することで、燃料噴射ポンプの交換前後のエンジン出力特性を同一に維持しようとするものである。
このように構成することで、燃料噴射ポンプを交換した際にも、交換前後において、燃料の噴射量を同一に維持することができ、同一のエンジン出力特性を得ることができる。そして、これにより、燃料噴射ポンプを交換した際のエンジン出力特性（噴射量カーブ）を保証することができる。
尚、書き込まれるガバナ特性のデータについては、ガバナ特性（噴射量カーブ）そのものによるほか、前記調整量Ｆ（図４）のみを書き込むことによる形態としてもよく、特に限定されるものではない。
【００２６】
また、図６に示すごとく、前記コントローラ１０は、既設のコントローラ１０を別のコントローラ１０Ａに交換する際に、既設のコントローラ１０に記憶されたガバナ特性のデータを、別のコントローラ１０Ａに記憶可能に構成されることとしている。つまりは、コントローラ１０・１０Ａ同士において、データの送受信・書換えが可能に構成されるものとしている。尚、図６の例では、接続機２２の操作により、コントローラ１０・１０Ａ間でのデータの送受信・書換えが行われるものとしている。
上述のごとく、既設のコントローラ１０には、補正後のガバナ特性がデータとして記憶されているものであり、別の新たなコントローラ１０Ａに交換する際には、前記データを有効活用して、コントローラの交換前後のエンジン出力特性を同一に維持しようとするものである。
このように構成することで、コントローラを交換した際にも、交換前後において、燃料の噴射量を同一に維持することができ、同一のエンジン出力特性を得ることができる。そして、これにより、コントローラを交換した際のエンジン出力特性（噴射量カーブ）を保証することができる。
尚、書き込まれるガバナ特性のデータについては、ガバナ特性（噴射量カーブ）そのものによるほか、前記調整量Ｆ（図４）のみを書き込むことによる形態としてもよく、特に限定されるものではない。
【００２７】
また、図７（ａ）の基準値マップに示すごとく、前記コントローラ１０のラック位置の調整範囲には、制限を設けることとしている。
つまり、基準値マップに示されるガバナ特性の特性線Ｐ０を基準とし、これに対して、噴射量の上限を決める特性線Ｐ１と、噴射量の下限を決める特性線Ｐ２が設定され、ラック位置の調整は、該特性線Ｐ１・Ｐ２に挟まれる制限範囲Ｍ内において調整可能に構成するものである。
これにより、たとえば、調整誤りや、調整量のデータの破損があった場合においても、想定外の過大な調整が行われることがなく、エンジン性能の低下や、エンジンの損失といった重大な不具合の発生を防止することができる。
図７（ｂ）の補正値マップは、このことを示すものであり、各調整点における補正量Ｆがエンジンの不具合を発生させない許容範囲内に収められることとなっている。
【００２８】
また、図８（ａ）・（ｂ）に示すごとく、前記コントローラ１０には、複数の異なるガバナ特性のデータが記憶可能に構成されることとしている。
図８（ａ）は、ポンプ工場での調整時におけるガバナ特性を、前記調整量Ｆを用いて調整値マップとして表したものであり、図８（ｂ）は、同様に、エンジン工場での調整時におけるものを表したものである。
以上の構成とするところによれば、ポンプ工場、エンジン工場、作業機工場、さらには市場など、それぞれのフィールドにおける調整時において、どのような調整が施されたかを確認することが可能となり、エンジンの診断や、来歴を明確にすることができる。
尚、図８（ａ）・（ｂ）に示すように、調整量Ｆをマップとして記憶（履歴管理）するほか、ガバナ特性（噴射量カーブ）そのものをマップとして記憶する形態としてもよく、特に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、電子制御ガバナを備える燃料噴射ポンプのコントローラとして適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ポンプ・エンジン工場においてガバナ特性の調整が行われることについて説明する図である。
【図２】コントローラの構成について示すブロック図である。
【図３】各調整点においてラック位置を変更可能とすることについて示す図である。
【図４】各調整点におけるラック位置の補正量について示す図である。
【図５】燃料噴射ポンプの交換の際にデータをコントローラへ記憶させることについて示す図である。
【図６】コントローラを交換する際のガバナ特性に関するデータの送受信について示す図である。
【図７】（ａ）は、ラック位置の調整範囲に制限を設けることについて示す図である。（ｂ）は、補正量がエンジンの不具合を発生させない許容範囲内に収められることについて示す図である。
【図８】（ａ）は、ポンプ工場における補正量のマップについて示す図である。（ｂ）は、エンジン工場における補正量のマップについて示す図である。
【図９】従来の定格点のラック位置変更によるガバナ特性の変更について示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      燃料噴射ポンプ
２      エンジン
１０    コントローラ
Ｔ１    定格点
Ｔ２    始動時増量点
Ｔ３    管理トルク点
Ｔ４    中間トルク点
【図１】
2005299526.tif 000003
【図２】
2005299526.tif 000004
【図３】
2005299526.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005299526.tif 000008
【図７】
2005299526.tif 000009
【図８】
2005299526.tif 000010
【図９】
2005299526.tif 000011